11-15-2017
汇总：高浓度有机废水处理工艺
【北斗环保网】
高浓度有机废水处理是污水处理中的难题，一直受到国内众多环保工作者及管理部门的密切关注。在污水处理领域，高浓度有机废水没有明确的定义，一般把COD高于2000mg/l的污水统称为高浓度有机废水。随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带来了日益严重的环境污染问题，主要表现在：废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。
高浓度有机废水的性质和来源不一样，其治理技术也不一样。通常根据高浓度有机废水的性质和来源可以分为三大类：第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如食品工业废水；第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如部分化学工业和制药业废水；第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。
高浓度有机废水主要具有以下特点：
一是有机物浓度高。COD一般在2 000 mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3。
二是成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
三是色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。
四是具有强酸强碱性。
通常的处理工艺有：
1、吸附法
吸附剂的种类很多，有活性炭、大孔树脂、活性白土、硅藻土等。有机废水中常用的吸附剂有活性炭和大孔树脂。虽然活性炭具有较高高吸附性，但由于再生困难、费用高而在国内较少使用。
2、萃取法
萃取法具有效率高、操作简单、投资较少等特点。特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法，对极性有机稀溶液的分离具有高效性和高选择性。溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触,萃取废水中的非极性有机物,再对负载后的萃取剂进一步处理。近年来为了避免有机溶剂对环境的污染,又开发了超临界二氧化碳萃取。该法简单易行,适于处理有回收价值的有机物,但只能用于非极性有机物,被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理,有机溶剂还可能造成二次污染。萃取只是一个污染物的物理转移过程,而非真正的降解。
3、浓缩法
浓缩法是利用某些污染物溶解度较小的特点，将大部分水蒸发使污染物浓缩并分离析出的方法。浓缩法操作简单，工艺成熟，并能实现有用物质的部分回收，适合于处理含盐有机废水。该法的缺点是能耗高，如有废热可用或降低能耗，则该法是可行的。
4、焚烧法
焚烧法利用燃料油、煤等助燃剂将有机废水单独或者和其他废物混合燃烧,焚烧炉可采用各种炉型。效率高,速度快,可以一步将有害废水中有机物彻底转化为二氧化碳和水。但设备投资大,处理成本高。
5、Fenton氧化法
Fenton试剂具有很强的氧化能力,因此Fen2ton氧化法在处理废水有机物过程中发挥了巨大的作用。但由于体系中含有大量的Fe2+离子,H2O2的利用率不高,使有机物降解不完全。
6、铁碳微电解法
铁碳微电解就是利用金属腐蚀原理法，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
7、臭氧氧化法
臭氧在水处理方面具有氧化能力强,反应速度快,不产生污泥,无二次污染等特点,在去除合成洗涤剂以及降低水中的BOD、COD等方面都具有特殊的效果。臭氧对难降解有机物的氧化通常是使其环状分子的部分环或长链分子部分断裂,从而使大分子物质变成小分子物质,生成易于生化降解的物质,提高废水的可生化性。
8、好氧生物膜法
好氧生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理法。实质是使细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。与传统法处理污水相比，膜生物反应器出水水质好，用超微滤膜组件取代二次沉淀池可以使生物反应器获得比普通活性污泥法更高的生物浓度，提高了生物降解能力，处理效果好;同时膜分离后出水质量高；工艺参数易于控制膜生物反应器内可以实现STR和HTR的完全分离。通过控制较长的STR，使世代时间较长的硝化菌得以富集，提高硝化效果;同时膜分离也使废水中那些大分子、颗粒状难降解的成分在有限体积的生物反应器中有足够的停留时间，从而达到较高去除率。设备紧凑，占地少由于生物反应器内污泥浓度高，容积负荷可大大提高，生物反应器体积大大减小。
9、UASB
即上流式厌氧污泥床将固体停留时间和水力停留时间相分离,这使得反应器内固体停留时间可以长达上百天,而水力停留时间可以从过去的几十天缩短为几天,甚至几小时。在已经开发的这些高效厌氧处理系统,UASB广泛用于实际生产中。
参考文献详见：
高浓度有机废水处理的技术进展_王洪艳
高浓度有机废水处理方法研究_王萍
高浓度有机废水处理技术_赵毅
高浓度有机废水处理技术_周燕儿
高浓度有机废水处理技术的研究进展_毛绍春
高浓度有机废水处理技术的应用研究_王芳
高浓度有机废水处理技术研究进展_陈旭东
高浓度有机废水处理技术研究进展_敬璇
高浓度有机废水处理技术研究现状_陈健
高浓度有机废水化学和物理法处理技术综述_徐文炘
高浓度有机废水生物处理技术_王明星
高浓度有机废水的性质和来源不一样，其治理技术也不一样。通常根据高浓度有机废水的性质和来源可以分为三大类：第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如食品工业废水；第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如部分化学工业和制药业废水；第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。
高浓度有机废水主要具有以下特点：
一是有机物浓度高。COD一般在2 000 mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3。
二是成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。
三是色度高，有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。
四是具有强酸强碱性。
通常的处理工艺有：
1、吸附法
吸附剂的种类很多，有活性炭、大孔树脂、活性白土、硅藻土等。有机废水中常用的吸附剂有活性炭和大孔树脂。虽然活性炭具有较高高吸附性，但由于再生困难、费用高而在国内较少使用。
2、萃取法
萃取法具有效率高、操作简单、投资较少等特点。特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法，对极性有机稀溶液的分离具有高效性和高选择性。溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触,萃取废水中的非极性有机物,再对负载后的萃取剂进一步处理。近年来为了避免有机溶剂对环境的污染,又开发了超临界二氧化碳萃取。该法简单易行,适于处理有回收价值的有机物,但只能用于非极性有机物,被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理,有机溶剂还可能造成二次污染。萃取只是一个污染物的物理转移过程,而非真正的降解。
3、浓缩法
浓缩法是利用某些污染物溶解度较小的特点，将大部分水蒸发使污染物浓缩并分离析出的方法。浓缩法操作简单，工艺成熟，并能实现有用物质的部分回收，适合于处理含盐有机废水。该法的缺点是能耗高，如有废热可用或降低能耗，则该法是可行的。
4、焚烧法
焚烧法利用燃料油、煤等助燃剂将有机废水单独或者和其他废物混合燃烧,焚烧炉可采用各种炉型。效率高,速度快,可以一步将有害废水中有机物彻底转化为二氧化碳和水。但设备投资大,处理成本高。
5、Fenton氧化法
Fenton试剂具有很强的氧化能力,因此Fen2ton氧化法在处理废水有机物过程中发挥了巨大的作用。但由于体系中含有大量的Fe2+离子,H2O2的利用率不高,使有机物降解不完全。
6、铁碳微电解法
铁碳微电解就是利用金属腐蚀原理法，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
7、臭氧氧化法
臭氧在水处理方面具有氧化能力强,反应速度快,不产生污泥,无二次污染等特点,在去除合成洗涤剂以及降低水中的BOD、COD等方面都具有特殊的效果。臭氧对难降解有机物的氧化通常是使其环状分子的部分环或长链分子部分断裂,从而使大分子物质变成小分子物质,生成易于生化降解的物质,提高废水的可生化性。
8、好氧生物膜法
好氧生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理法。实质是使细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。与传统法处理污水相比，膜生物反应器出水水质好，用超微滤膜组件取代二次沉淀池可以使生物反应器获得比普通活性污泥法更高的生物浓度，提高了生物降解能力，处理效果好;同时膜分离后出水质量高；工艺参数易于控制膜生物反应器内可以实现STR和HTR的完全分离。通过控制较长的STR，使世代时间较长的硝化菌得以富集，提高硝化效果;同时膜分离也使废水中那些大分子、颗粒状难降解的成分在有限体积的生物反应器中有足够的停留时间，从而达到较高去除率。设备紧凑，占地少由于生物反应器内污泥浓度高，容积负荷可大大提高，生物反应器体积大大减小。
9、UASB
即上流式厌氧污泥床将固体停留时间和水力停留时间相分离,这使得反应器内固体停留时间可以长达上百天,而水力停留时间可以从过去的几十天缩短为几天,甚至几小时。在已经开发的这些高效厌氧处理系统,UASB广泛用于实际生产中。
参考文献详见：
高浓度有机废水处理的技术进展_王洪艳
高浓度有机废水处理方法研究_王萍
高浓度有机废水处理技术_赵毅
高浓度有机废水处理技术_周燕儿
高浓度有机废水处理技术的研究进展_毛绍春
高浓度有机废水处理技术的应用研究_王芳
高浓度有机废水处理技术研究进展_陈旭东
高浓度有机废水处理技术研究进展_敬璇
高浓度有机废水处理技术研究现状_陈健
高浓度有机废水化学和物理法处理技术综述_徐文炘
高浓度有机废水生物处理技术_王明星
131
